醫(yī)用直線加速器是用于腫瘤放射治療的重要設(shè)備,磁控管作為其微波功率源,是其中的關(guān)鍵部件。目前,大多數(shù)同腔或異腔的磁控管都是關(guān)于角向的對稱結(jié)構(gòu),而本文研究的2.6MW磁控管是一種非對稱結(jié)構(gòu),其高頻系統(tǒng)的隔膜帶切斷,輸出端兩側(cè)的四個諧振腔末端增加了矩形槽。本文針對這種非對稱結(jié)構(gòu),對其高頻特性、電子與高頻場的互作用展開研究。通過研究磁控管高頻系統(tǒng)的諧振模式和高頻場分布,分析了隔膜帶、末端矩形槽對磁控管的作用。電磁仿真表明,高頻系統(tǒng)的隔膜帶切斷引入非對稱性后,簡并模式的諧振頻率出現(xiàn)差別,但對π模式的頻率影響不大,同時非對稱性使得π模式的電場分布不均勻,表現(xiàn)為切斷點附近高頻場減弱,越遠(yuǎn)離切斷點高頻場越強;諧振系統(tǒng)增加末端矩形槽再次引入非對稱性后,π模式電場分布的不均勻性得以強化,即末端矩形槽處諧振腔縫隙口的高頻場更強,而隔膜帶切斷點附近的高頻場更弱。這種場的非均勻性使互作用空間形成強弱兩種高頻場區(qū)。較弱的高頻場可以和電子充分互作用,獲得更多的能量,提高電子效率;而較強的高頻場可以提高磁控管的能量耦合能力,得到一個較高的線路效率,從而提高磁控管的總效率。因此高頻系統(tǒng)的非對稱結(jié)構(gòu)能有效提高磁控管的效率... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１磁控管的對稱諧振系統(tǒng)

為Ｓ波段的ＭＧ５１２５，ＭＧ５１９３系列大功率磁控管，輸出功率分別為２．０ＭＷ，２．６ＭＷ，??另外?Ｓ波段的還有?３．１ＭＷ?的?ＭＧ６０９０，５．０ＭＷ?的?ＭＧ５０２８，以及７．５ＭＷ?的?ＭＧ８０７６，??一系列成熟的磁控管產(chǎn)品，在世界處于壟斷地位，如圖１－２所示。直線加速器為了??變得更加緊湊，達(dá)到體積小型化和重量輕，Ｘ波段的直線加速器需要合適的微波??功率源。針對這一預(yù)期市場，美國的Ｌ－３通信電子器件部門（ＥＤＤ）研發(fā)了工作??在９．３ＧＨｚ的功率源以補充現(xiàn)有的Ｓ波段的產(chǎn)品線，得到型號為ＰＭ－２０００Ｘ的磁控??管，陽極電壓為３８ｋＶ，陽極電流為１１０Ａ，輸出峰值功率為２．２ＭＷ，如圖１－３所??示；ＰＭ－１１００Ｘ磁控管，陽極電壓為３８ｋＶ，陽極電流為８８Ａ，輸出峰值功率為１．８ＭＷ；??ＰＭ－４５０Ｘ磁控管，陽極電壓為３７ｋＶ，陽極電流為３４Ａ，輸出峰值功率為０．４ＭＷ卜１Ｇ］。??圖１－２?ｅ２ｖ公司的Ｓ波段ＭＧ６０９０磁控管??｜??Ｓ?；；ｊ?３＇?．；：：■?■：??圖?１－３?Ｘ?波段?２．２ＭＷ?磁控管（ＰＭ－２０００Ｘ）??國內(nèi)，２００９年，中電十二所（北京真空電子技術(shù)研究所）以英國ｅ２ｖ公司的??ＭＧ５１９３磁控管為樣本

２．１磁控管的基本結(jié)構(gòu)??磁控管的結(jié)構(gòu)比較簡單，由陰極、燈絲引線、陽極和能量輸出系統(tǒng)組成，如??圖２－１所示。陰極用于發(fā)射電子；陽極由許多小諧振腔首尾連接而成。陽極決定磁??控管的振蕩頻率，還作為電子的收集極。陰極與陽極同軸，二者之間是電子與高??頻場相互作用的空間。在陰極陽極之間加有直流電壓，軸向上加有恒定磁場，二??者正好互相垂直，所以磁控管是一種正交場器件［１１＿１６］。??ＩＩ國??圖２－１磁控管的基本結(jié)構(gòu)［１７］??磁控管的陽極由均勻分布于圓周的偶數(shù)個諧振腔組成，諧振腔通過縫隙口與??互作用空間聯(lián)通，形成一個復(fù)雜的諧振系統(tǒng)。諧振系統(tǒng)有很多類型，基本可以分??為同腔結(jié)構(gòu)和異腔結(jié)構(gòu)兩種形式。同腔結(jié)構(gòu)是陽極的每個小諧振腔的截面形狀和??尺寸都相同，如圖２－２（ａ）（ｂ）（ｄ）所示；異腔結(jié)構(gòu)是由大小或截面形狀不同的兩組諧??振腔交替排列而成，如圖２－２（ｃ）所示。無論同腔結(jié)構(gòu)還是異腔結(jié)構(gòu)，諧振腔都可以??采取槽形、孔槽形、扇形等形式。??６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]相對論磁控管的理論與實驗研究[D]. 李天明.電子科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]S波段4.8MW醫(yī)用脈沖磁控管制管難點的研究與突破[D]. 段超毅.電子科技大學(xué) 2015
[2]5.8GHz磁控管設(shè)計[D]. 丁帥.電子科技大學(xué) 2009
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本文編號：3453794